惠山區技術計算機系統集成技術指導

    已***用于科學計算、事務處理和過程控制，日益深入社會各個領域，對社會的進步產生深刻影響。電子計算機分數字和模擬兩類。通常所說的計算機均指數字計算機，其運算處理的數據，是用離散數字量表示的。而模擬計算機運算處理的數據是用連續模擬量表示的。模擬機和數字機相比較，其速度快、與物理設備接口簡單，但精度低、使用困難、穩定性和可靠性差、價格昂貴。故模擬機已趨淘汰，*在要求響應速度快，但精度低的場合尚有應用。把二者優點巧妙結合而構成的混合型計算機，尚有一定的生命力。計算機系統特點編輯計算機系統的特點是能進行精確、快速的計算和判斷，而且通用性好，使用容易，還能聯成網絡。①計算：一切復雜的計算，幾乎都可用計算機通過算術運算和邏輯運算來實現。②判斷：計算機有判別不同情況、選擇作不同處理的能力，故可用于管理、控制、對抗、決策、推理等領域。③存儲：計算機能存儲巨量信息。④精確：只要字長足夠，計算精度理論上不受限制。⑤快速：計算機一次操作所需時間已小到以納秒計。⑥通用：計算機是可編程的，不同程序可實現不同的應用。⑦易用：豐富的高性能軟件及智能化的人-機接口，**方便了使用。⑧聯網：多個計算機系統能超越地理界限。建立示范試點，以點帶面推廣。惠山區技術計算機系統集成技術指導

    ⑤諾依曼機與非諾依曼機：存儲程序和指令驅動的諾依曼機迄今仍占統治地位。它順序執行指令，限制了所解問題本身含有的并行性，影響處理速度的進一步提高。突破這一原理的非諾依曼機，就是從體系結構上來發展并行性，提高系統吞吐量，這方面的研究工作正在進行中。由數據流來驅動的數據流計算機以及按歸約式控制驅動和按需求驅動的高度并行計算機，都是有發展前途的非諾依曼計算機系統。計算機系統展望編輯計算機系統約每3～5年更新一次，性能價格比成十倍地提高，體積大幅度減小。超大規模集成電路技術將繼續快速發展，并對各類計算機系統均產生巨大而又深刻的影響。32位微型機已出現，64位微型機也已經問世，單片上做1000萬個元件已為時不遠。比半導體集成電路快10～100倍的器件，如砷化鎵、高電子遷移率器件、約瑟夫遜結、光元件等的研究將會有重要成果。提高組裝密度和縮短互連線的微組裝技術是新一代計算機的關鍵技術之一。光纖通信將大量應用。各種高速智能化外部設備不斷涌現，光盤的問世將使輔助海量存儲器面目一新。多處理機系統、多機系統、分布處理系統將是引人注目的系統結構。軟件硬化（稱固件）是發展趨勢。惠山區技術計算機系統集成技術指導"產、學、研"結合，建設若干個系統集成技術工程研究中心及開放實驗室；

    提供軟件研制工具。支撐軟件也可認為是系統軟件的一部分。應用軟件是用戶按其需要自行編寫的**程序，它借助系統軟件和支援軟件來運行，是軟件系統的**外層。計算機系統分類編輯計算機系統可按系統的功能、性能或體系結構分類。計算機系統①**機與通用機:早期計算機均針對特定用途而設計，具有**性質。60年代起，開始制造兼顧科學計算、事務處理和過程控制三方面應用的通用計算機。特別是系列機的出現，標準文本的各種高級程序語言的采用，操作系統的成熟，使一種機型系列選擇不同軟件、硬件配置，就能滿足各行業大小用戶的不同需要，進一步強化了通用性。但特殊用途的**機仍在發展，例如連續動力學系統的全數字仿真機，超微型的空間**計算機等。②巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機:計算機是以大、中型機為主線發展的。20世紀60年代末出現小型計算機，70年代初出現微型計算機，因其輕巧、價廉、功能較強、可靠性高，而得到***應用。70年代開始出現每秒可運算五千萬次以上的巨型計算機，專門用于解決科技、**、經濟發展中的特大課題。巨、大、中、小、微型機作為計算機系統的梯隊組成部分，各有其用途，都在迅速發展。

    貝爾實驗室）和通用電氣公司決定開發一種“公用計算機服務系統”----MULTICS，希望其能同時支持數百名分時用戶的一種機器。結果這個計劃的研制難度超出了所有人的預料，**后這個系統也以失敗結束。不過，MULTICS的思想卻為后來的操作系統很多提示。20世紀60年代未，一位貝爾實驗室曾參加過MULTICS研制工作的計算機科學家KenThompson，在一臺無人使用的PDP-7機器上開發出了一套簡化的、單用戶版的MULTICS。后來導致了UNIX操作系統的誕生。UNIX操作系統主導了小型機、工作站以及其他市場。也是至今**有影響力的操作系統之一，而Linux也是UNIX系統的一種衍生，下一講我們將專門介紹一下UNIX的發展歷史。4、第四代計算機（1980-今）：個人計算機隨著計算機技術的不斷更新與發展，計算機神奇般地闖入了人們的生活，以低廉的價格就可以獲得強大計算能力的計算機。價格不再是阻攔計算機普及的門檻時，降低計算機的易用性就顯得十分重要！由于UNIX系統的本身特點，使得其不太適合于在運行在個人計算機上，這時就需要一種新的操作系統。在這一歷史關鍵時候，IBM公司由于低估了PC機的市場，并未使用**大的力量角逐這一市場，這時Intel公司趁機進入，成為了當今微處理器的老大。是創建在2000年包括技術水平和管理水平的技術。

    從這個角度看，操作系統的作用是為用戶提供一臺等價的擴展機器，也稱虛擬機，它比底層硬件更容易編程。2、從使用者的角度看從使用者的角度來看，操作系統則用來管理一個復雜系統的各個部分。操作系統負責在相互競爭的程序之間有序地控制對CPU、內存及其它I/O接口設備的分配。比如說，假設在一臺計算機上運行的三個程序試圖同時在同一臺打印機上輸出計算結果。那么頭幾行可能是程序1的輸出，下幾行是程序2的輸出，然后又是程序3的輸出等等。**終結果將是一團糟。這時，操作系統采用將打印輸出送到磁盤上的緩沖區的方法就可以避免這種混亂。在一個程序結束后，操作系統可以將暫存在磁盤上的文件送到打印機輸出。從這種角度來看，操作系統則是系統的資源管理者。計算機系統發展歷史下面我們結合計算機的發展歷史來回顧一下操作系統的發展歷程。1、***代計算機（1945-1955）：真空管和插件板40年代中期，美國哈佛大學、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學的一些人使用數萬個真空管，構建了世界上***臺電子計算機。開啟計算機發展的歷史。這個時期的機器需要一個小組專門設計、制造、編程、操作、維護每臺機器。程序設計使用機器語言，通過插板上的硬連線來控制其基本功能。為加強計算機信息系統集成市場的規范化管理，促進計算機信息系統集成企業能力和水平的不斷提高；錫山區電子計算機系統集成客戶至上

研制典型應用系統軟硬件成套產品，實現商品化生產；惠山區技術計算機系統集成技術指導

    ③流水線處理機與并行處理機:在元件、器件速度有限的條件下，從系統結構與組織著手來實現高速處理能力，成功地研制出這兩種處理機。它們均面向ɑiθbi=ci（i=1，2，3，…，n；θ為算符）這樣一組數據（也叫向量）運算。流水線處理機是單指令數據流(SISD)的，它們用重疊原理，用流水線方式加工向量各元素，具有高加工速率。并行處理機是單指令流多數據流(SIMD)的，它利用并行原理，重復設置多個處理部件，同時并行處理向量各元素來獲得高速度(見并行處理計算機系統)。流水和并行技術還可結合，如重復設置多個流水部件，并行工作，以獲得更高性能。研究并行算法是發揮這類處理機效率的關鍵。在高級程序語言中相應地擴充向量語句，可有效地組織向量運算；或設有向量識別器，自動識別源程序中的向量成分。一臺普通主機(標量機)配一臺數組處理器（*作高速向量運算的流水線**機），構成主副機系統，可**提高系統的處理能力，且性能價格比高，應用相當***。④多處理機與多機系統、分布處理系統和計算機網：多處理機與多機系統是進一步發展并行技術的必由之路，是巨型、大型機主要發展方向。它們是多指令流多數據流(MIMD)系統，各機處理各自的指令流(進程)，相互通信。惠山區技術計算機系統集成技術指導

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